Генетика

Является ли полиплоидия растений жизнеспособным механизмом эволюции?

Полиплоидия важна для ученых, потому что она производит репродуктивную изоляцию почти по умолчанию. Репродуктивная изоляция является ключевой частью определения концепции биологических видов. Поскольку для эволюции от молекулы к человеку требуется увеличение информации, эволюционисты постулируют полиплоидию как средство для этого. В этой и следующей статье будет рассмотрено, является ли полиплоидия вредной, будут приведены примеры полиплоидных организмов и объяснения полиплоидии в библейской парадигме сотворения, оценивая, является ли она жизнеспособным механизмом эволюции. Поскольку известно, что полиплоидия распространена и предположительно полезна, по крайней мере, для некоторых видов растений, эта первая статья будет посвящена растениям.

Введение

Полиплоидия, вероятно, это иностранное слово не понятно для многих людей, но на самом деле это довольно простое слово. Приставка poly означает «много или несколько». Слово ploid примерно переводится как «складка».1 Таким образом, слово «полиплоидия» означает «много складок». Это ключевой элемент понимания генетики и имеет сильные последствия для любой креационной модели.

На практике полиплоидия используется в отношении наличия дополнительных наборов хромосом в геноме. Это не то же самое, что трисомия. Нормальный человеческий комплемент 46 хромосом (23 пары). У людей с синдромом Дауна есть одна дополнительная хромосома (непарная). Это увеличение одной хромосомы называется трисомией, а не полиплоидией. Полиплоидия — это, по крайней мере, одна дополнительная копия на каждой парной хромосоме в геноме. Это называется дублированием целого генома (a whole genome duplication WGD). Таким образом, теоретический полиплоидный человек будет иметь, по крайней мере, 69 хромосом (46+23).

Полиплоидия возникает как часть размножения, как правило, как репродуктивная ошибка. При половом размножении гаметы обоих родителей обычно гаплоидные, содержащие только одну копию хромосом родителя. Обычно эти гаплоидные гаметы объединяются, чтобы произвести диплоидное потомство, как и родители. Тем не менее, время от времени будет производиться блуждающая диплоидная гамета и объединяться с гаплоидной гаметой от другого родителя. Если этот отпрыск выживет, он будет триплоидным, имеющим три копии своих хромосом. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что создание новых полиплоидных организмов определяется исключительно репродуктивной ошибкой. Поддержание полиплоидии зависит от репродуктивного успеха новых полиплоидных организмов.

Полиплоидия как причина видообразования была известна в растениях в течение очень долгое время. Эрнст Майр, главный сторонник концепции биологических видов, считал полиплоидию «одним из важных механизмов видообразования в растительном царстве».2 Последующие авторы согласились с этим, написав: «Полиплоидное видообразование является мгновенным, симпатическим и часто может включать узкие места в популяции».3 Упомянутые ими узкие места в популяции возникают из-за ее небольших размеров, имеющихся в наличии, когда они возникают. Как правило, только две или три особи будут основой для полиплоидного вида. Это приводит к тому, что генетическая изменчивость у этих видов в целом невелика, поскольку они, вероятно, лишь частично гетерозиготны, при условии, что они размножаются половым путем, что не всегда имеет место у растений. Возможно, это одна из причин того, что полиплоидные виды вымирают быстрее, чем их диплоидные аналоги.4

Полиплоидные растения

Полиплоидия растений хорошо известна и документирована на протяжении десятилетий. По некоторым оценкам, свыше 70 процентов видов растений являются полиплоидными или были полиплоидными.5 Хотя эти цифры, несомненно, высоки, поскольку они часто основаны на универсальном общем предке растений, в литературе существует консенсус в отношении того, что полиплоидия растений является обычным явлением. Еще одно консервативное исследование показало, что от 25 до 30% цветковых растений, или покрытосеменных, являются полиплоидными.6 Это число, вероятно, уменьшится по мере улучшения молекулярных данных и получения дополнительной информации о полиплоидных растениях и о том, как они возникают.7 В качестве примечания, хотя они не являются растениями, полиплоидия также, по-видимому, довольно распространена у грибов.8

Несмотря на такую распространенность, Майр рассматривал полиплоидию как проблематичное, а не простое, прямое событие видообразования: «Полиплоиды представляют собой сложную таксономическую проблему. Автополиплоид (определенный ниже) может быть практически неотличим в момент происхождения от родительского диплоида. Такую форму часто называют "полиплоидной расой". Однако такая "раса" репродуктивно изолирована от родительского вида и, с биологической точки зрения, является хорошим видом».9 Это, по-видимому, означает, что полиплоидное видообразование происходит мгновенно — идея, предложенная и другими более поздними авторами.10 Однако, помимо своей генетики, эти новые виды почти идентичны своим родительским видам, что затрудняет определение их таксономии.

Полиплоидия растений встречается почти во всех основных группах растений, но наиболее заметна в покрытосеменных. В некоторых случаях исследователи предположили, что данный ангиосперм претерпел несколько раундов полиплоидии.11 Другие авторы постулировали, что каждый цветущий вид растений имеет, по крайней мере, одно поколение полиплоидов в прошлом.12 Хотя это утверждение недоказуемо и основано на предположении об общем происхождении, оно все же является замечательным свидетельством того, насколько распространена полиплоидия среди растений.

Предполагается, что растительные полиплоиды, по крайней мере, ситуационно более эволюционно приспособлены к выживанию, чем их диплоидные кузены.13 Эта предполагаемая приспособленность варьируется от способности легче адаптироваться до способности легче пережить мутации. Считается, что это позволяет полиплоидам приобретать новые места обитания. Тем не менее, нет консенсуса по этому предполагаемому увеличению пригодности. В одном недавнем исследовании было обнаружено мало доказательств такого утверждения.14 Увеличение или уменьшение приспособленности полиплоидных растений остается спорным.

Предполагается, что в некоторых случаях, по крайней мере, у растений, целая дупликация генома является положительной. Одно из объяснений благотворного воздействия заключается в том, что дополнительные хромосомы обеспечивают податливость генома, позволяя ему пережить дублирование. Другие постулировали, что, дублируя весь геном, баланс поддерживается, предотвращая повреждение. Эти два объяснения не являются взаимоисключающими.15 На самом деле они могли бы работать вместе, однако ни одна из гипотез не была доказана.

В одном из исследований был сделан вывод о том, что полиплоидия играет определенную роль в способности растений к инвазии, хотя эта связь не является прочной и точная роль не установлена.16 Другая группа авторов изучила связь между уровнем полиплоидии и устойчивостью к паразитам и обнаружила ограниченные доказательства того, что полиплоидия благотворно влияет на иммунные реакции растений.17 Потому что считается, что полиплоидные растения самооплодотворяются чаще, чем их диплоидные прародители, было высказано предположение, что у них есть небольшое репродуктивное преимущество, которое позволяет им легче создавать популяции.18 Предполагается, что эта тенденция к самооплодотворению является одним из важных факторов, влияющих на формирование полиплоидной популяции.19 Однако распространенность самооплодотворения у полиплоидов была поставлена под сомнение и ни в коем случае не является урегулированной проблемой.20 Даже предполагаемые преимущества полиплоидии либо двусмысленны, либо спорны. Таким образом, называть полиплоидию полезной по всем направлениям, как это делают некоторые эволюционисты, кажется немного натяжкой, основанной на текущих знаниях.

Полиплоидное видообразование

Полиплоидное видообразование периодически встречается в дикой природе. Этот вид видообразования усиливается, поскольку географическая изоляция не нужна для репродуктивной изоляции, являющейся важным компонентом видообразования. Однако полиплоидия не всегда приводит к репродуктивной изоляции, так как некоторые исследователи, изучающие горчичное семейство, обнаружили в 2008.21

Полиплоидные виды могут возникать двумя способами. Первый — это процесс, называемый aутополиплоидия. Аутополиплоидия предполагает ошибку в формировании гамет у обоих родителей. Вместо того чтобы расщеплять хромосомы и помещать их в отдельные гаметы, хромосомы остаются вместе и, в конечном итоге, создают диплоидные гаметы вместо гаплоидных гамет. Когда эти диплоидные гаметы объединяются и развиваются в потомство, потомство будет тетраплоидным (две пары, а не нормальная). Затем тетраплоидное потомство произведет диплоидные гаметы, в результате чего появится новый тетраплоидный вид. Второй механизм, который несколько сложнее, — это аллополиплоидия. Аллополиплоидия — гораздо более сложный путь к новому виду. Этот механизм требует гибридизации между двумя видами и одновременного дублирования всего генома. Произведенное потомство стерильно в большинстве случаев, особенно когда числа хромосом в оригинале были странные. Однако если аллополиплоидное потомство производит гаметы, которые являются диплоидными, а не гаплоидными, они могут размножаться друг с другом и производить тетраплоидный вид. В качестве альтернативы они могут производить диплоидные гаметы и размножаться с одним из родительских видов, чтобы произвести триплоидное, обычно стерильное потомство. Однако можно взять этот триплоидный гибрид и скрестить его с одним из родителей и иногда производить жизнеспособное потомство, которое затем создаст новый вид с числом хромосом, равным сумме хромосом в первоначальных родителях.22

 Автополиплоидия — это форма полиплоидии, возникающая внутри одного вида. Репродуктивная ошибка дает потомству одну или несколько дополнительных копий всего генома. Поскольку родители в этом примере являются диплоидными, они могут произвести триплоидное потомство.

 Аллополиплоидия — это форма полиплоидии, возникающая, когда два вида гибридизуются и один из них одновременно страдает репродуктивной ошибкой. Если оба вида диплоидны, это приводит к появлению триплоидного потомства.

Независимо от механизма, видообразование путем полиплоидии происходит и часто создает новый вид в течение нескольких поколений. Эволюционисты регулярно признают это: «Полиплоидия обеспечивает быстрый путь для эволюции и адаптации видов».23 Однако то, что полиплоиды могут быстро видоизменяться, не означает, что полиплоидные виды будут создавать новые виды быстрее, чем их диплоидные собратья.24 Другими словами, то, что полиплоидная популяция может видоизменяться в одном поколении, не означает, что она это сделает.

Оказывается, видообразование у довольно многих растений основано хотя бы частично на полиплоидии. В роде спартина (род многолетних травянистых растений семейства Злаки — прим. ред.), например, гибридизация между диплоидными видами и полиплоидами дала множество разновидностей, включая некоторые тетраплоидные виды. Однако, в этом роде гибридизации, как полагают, были главной движущей силой в видообразовании.25 Однако у плюща полиплоидия играла важную роль в видообразовании.26 Тысячелистник — еще одна группа, где полиплоидия сыграла важную роль в формировании существующих видов и сделала это быстро.27 Другие группы, которые имеют, по крайней мере, некоторое быстрое полиплоидное видообразование, включают подсолнечник, папоротник и горчицу. Полный список будет обширным. Важным моментом является то, что полиплоидное видообразование происходит у растений регулярно и часто происходит быстро, в некоторых случаях от одного до двух поколений.28 Так как поколение растений может составлять всего один вегетационный период, то некоторое полиплоидное видообразование может происходить в течение одного-двух лет.

Быстрое видообразование представляет собой убедительные доказательства библейского творения и концепции барамина.29 Эволюционисты пытаются объяснить данные, предполагая, что высокие темпы видообразования с использованием прерывистого равновесия (быстрые всплески эволюции), предложенный Гулдом и Элдриджем.30 Другими словами, виды появляются быстро, а затем вступают в длительный период застоя в соответствии с этой моделью эволюции. А полиплоидное видообразование часто занимает всего одно поколение. Быстрое видообразование, подобное этому, — это то, чего ожидают ученые-креационисты.31

Полиплоидия в начале?

Как упоминалось выше, эволюционисты предполагают, что большинство, если не все растения, были полиплоидными в одно время или являются полиплоидными в настоящее время. Хотя наши данные не подтверждают этого, есть еще правомерные вопросы.32 Поскольку геномы растений демонстрируют определенную пластичность и, по-видимому, в некоторых случаях переносят полиплоидию, разумно спросить, были ли, по крайней мере, некоторые растения созданы полиплоидными. Исходя из высоких показателей полиплоидии в растениях по сравнению с другими организмами, это является уместным вопросом. Поскольку изначальное состояние творения ненаблюдаемо, для перехода от наблюдаемого настоящего к ненаблюдаемому прошлому потребуется некоторое дедуктивное рассуждение.

Если бы полиплоидия была создана в некоторых из первоначальных созданных видов в Бытие 1, ожидалось бы, что значительное большинство данного барамина/классификационной группы существовало бы в полиплоидном состоянии сегодня. Далее, несколько уровней плоидности в барамин также можно было бы ожидать. Если бы вид был создан тетраплоидным (4 копии), он производил бы диплоидные (2) гаметы. Однако полиплоидные уровни изменяются из-за редких ошибок в формировании гамет. Если в мире после грехопадения тетраплоидный вид имел сбой в образовании гамет и произвел триплоидную (3) и гаплоидную (1) гаметы, то полученное потомство могло быть гексаплоидным (6=3+3), тетраплоидным (4=3+1) или диплоидным (2=1+1). Выживут эти отпрыски или нет — вопрос спорный, но даже если выживет, создается новый полиплоидный уровень и, вероятно, новый вид. Эти предсказания можно проверить, просто изучив известные созданные барамины и увидев, как они сравниваются.

К сожалению, еще не многие созданные барамины были очерчены, особенно для вымерших видов. В одной из книг ученого-креациониста доктора Тодда Чарльза Вуда представлены 22 исследования по бараминологии растений.33 Хотя не все из них были окончательными, некоторые могут быть использованы для попытки определения полиплоидии в первоначально созданных видах.

Одним из бараминов был родоначальник семейства Кирказоновые/Aristolochiaceae. Один особый род, который содержит большинство видов имеет огромное разнообразие числа хромосом.34 Однако в данном случае кажется маловероятным, что полиплоидия была изначальным состоянием созданного вида, поскольку только один род в семействе сильно «плоидизирован», а эволюционное филогенетическое исследование указывает лишь на несколько событий полиплоидии в прошлом.35 Хотя статья сильно отягощена эволюционной догмой и использует эволюционно испорченную классификацию, авторы делают обоснованный вывод, потому что плоидия содержится в одном роде. Этот барамин, вероятно, был создан диплоидом.

Семейство Мареновых было широко изучено в светской литературе и по уважительной причине. Это четвертое по величине семейство цветущих растений и встречается во всем мире. Однако наиболее вероятная причина, по которой эта семья была широко изучена, вероятно, находится на кухонном столе. Семейство Мареновых содержит кофе. Поскольку кофе является основным продуктом американской жизни, это семейство было подвергнуто большему количеству исследований, чем среднее семейство растений. В контексте полиплоидии семейство демонстрирует высокую степень вариабельности хромосомных чисел, которая, возможно, была получена в результате полиплоидии, хотя частично это могло быть связано с селекцией.36 Они происходят в тетраплоидном и диплоидном вариантах, и согласно эволюционной филогении, множественные линии привели к полиплоидии.37 Основываясь на этой информации, возможно, что семейство Мареновых было создано полиплоидным, хотя это не может быть определено окончательно. Потребуются дальнейшие генетические исследования, в частности, для определения генотипа первоначально созданных мареновых.

Семейство Кипарисовые/Cupressaceae содержит можжевельник, секвойи и несколько других хвойных деревьев. Полиплоидия у хвойных вообще встречается очень редко.38 В то время как полиплоидия может быть индуцирована в этом семействе для декоративных целей,39 большая часть семейства не является полиплоидной, за исключением берегового секвойи, которая является гексаплоидной.40 Учитывая низкую распространенность полиплоидии в этом семействе, весьма маловероятно, что вначале она была полиплоидной.

Основываясь на этой, по общему признанию, небольшой выборке, есть потенциал, что полиплоидия не была созданной формой в большинстве до сих пор очерченных бараминов. Семейство Мареновых — единственное, упомянутое здесь, потенциально могло быть создано полиплоидным.

Созданный полиплоид значителен из-за гетерозиготности. Гетерозиготность в геноме означает наличие двух разных аллелей, кодирующих один и тот же признак. Аллели — это генетическая информация, которая кодирует данный признак. В этой статье аллель будет использоваться для представления последовательности нуклеотидов, кодирующих данный признак. Многие аллели выражаются в наблюдаемой вариации организма, в зависимости от того, как аллели сочетаются. Иногда аллели работают вместе, чтобы произвести внешний вид, в то время как в других случаях доминирующая аллель превосходит другую и является единственной видимой аллелью. Чем больше аллелей в популяции для данного признака, тем больше вариабельность, которая доступна этой популяции для этого признака. Таким образом, более гетерозиготная популяция окажется более разнообразной.

Семейство Мареновых довольно большое, в то время как семейства Родиолы и Кипарисовых довольно малы для растений бараминов, что приводит к очевидному предположению, что семейство Мареновых более разнообразно. Семейство Мареновых демонстрирует большое разнообразие, содержащее деревья, кустарники и травы. Чтобы диверсифицировать к этому моменту от одного первоначально созданного вида, потребовалось бы огромное количество генетической информации. Добавление дополнительных двух копий генома удваивает потенциальные аллели в геноме. Однако, предполагая, что нормальная менделевская генетика в игре, пара диплоидных существ, которые гетерозиготны для данного признака, может создать четыре различные комбинации, хотя два являются одинаковыми и, таким образом, потенциально три разных фенотипа. Однако если эти же два индивидуума являются гетерозиготными тетраплоидами, то вместо четырех возможных аллелей их восемь. Каждый родитель передает своему потомству два аллеля, что приводит по меньшей мере к тридцати шести отдельным комбинациям аллелей, хотя это может быть скромная цифра.41 Делая это в течение нескольких поколений, можно произвести значительные изменения в пределах одного созданного вида. Пример тому — клубника. Некоторые виды клубники являются полиплоидными, другие — нет. Различия в уровне плоидности влияют на многочисленные признаки от вкуса и размера плода до внешнего вида растения.42 Хотя это не так просто из-за скорости рекомбинации и связи между аллелями, это дает общее представление о том, сколько вариаций может быть произведено тетраплоидным исходным видом. Поскольку изменение уровня плоидности обычно приводит к почти мгновенному событию видообразования, наличие такого увеличенного количества информации, встроенной в созданный вид, привело бы к огромному разнообразию видов по мере изменения уровней плоидности. Признаки разделились бы и изменили уровень плоидности, что привело бы к увеличению числа фенотипов и видов, некоторые из которых разделены уровнем плоидности, некоторые — обычной вариацией.

Выводы

Полиплоидия — обширная тема со значительным массивом полиплоидных растений. Является ли это в целом полезным или нет, еще предстоит определить, поскольку имеются некоторые свидетельства, указывающие как на пользу, так и на ущерб. Поэтому неразумно делать общий вывод о полиплоидии. Стоит учитывать, что некоторые из более разнообразных видов растений могли быть созданы на некотором уровне полиплоидии, что привело к потенциалу гораздо большего генетического разнообразия в их потомстве. Создание полиплоидных организмов в настоящем требует репродуктивной ошибки, которая добавляет дополнительные копии той же информации, ранее существовавшей в геноме. Таким образом, полиплоидия не является доказательством эволюции или увеличения фактической информации. Два одинаковых словаря не увеличивают ваш словарный запас больше, чем один. На самом деле быстрое полиплоидное видообразование конфликтует с медленным процессом, которого традиционно ожидали эволюционисты. Вместо этого быстрое видообразование, такое как полиплоидия, лучше соответствует библейской модели разнообразия внутри созданных видов, которой придерживаются ученые-креационисты.

Читайте ниже: Полиплоидия животных: механизм эволюции?

 

Автор: Гарри Ф. Сандерс, III

Дата публикации: 8 февраль, 2019

Источник:Answers In Genesis

 

 

Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.

 

 

Полиплоидия животных: механизм эволюции?

Полиплоидия, хотя и менее распространенная у животных, чем у растений, сыграла определенную роль в видообразовании у животных. Поскольку эволюционисты нуждаются в увеличении информации в геноме, чтобы перейти от молекул к человеку, полиплоидия постулируется как механизм увеличения генетической информации, доступной популяции. В этой статье будет обсуждаться полиплоидия у животных.

Введение

Примечание: эта статья является частью серии. Определение многих технических терминов в этой статье см. в статье «Является ли полиплоидия растений жизнеспособным механизмом эволюции?»

Полиплоидия животных существует, хотя она встречается гораздо реже, чем у растений. Как и у растений, полиплоидия возникает как репродуктивная ошибка. Во время полового размножения два диплоидных родителя обмениваются генетической информацией. Если одна из их гамет производит диплоид вместо обычного гаплоида, есть шанс, что гамета приведет к полиплоидному потомству. Если диплоидная гамета сочетается с нормальной гаплоидной гаметой другого родителя, получится триплоидное потомство. Это потомство, вероятно, будет репродуктивно изолировано. Этот процесс происходит нечасто, но иногда случается.

Полиплоидия животных

На протяжении десятилетий утверждалось, что полиплоидия относительно редка у животных, хотя в последние годы это оспаривалось.1 Причины этого горячо обсуждались. Один ученый предположил, что полиплоидию труднее поддерживать у животных, потому что лишняя Y-хромосома у самцов имеет тенденцию легко разрушаться.2 Другие указывали, что даже если бы полиплоидное животное возникло, оно почти наверняка было бы репродуктивно изолировано или неспособно размножаться со своим родительским видом из-за дополнительных хромосом в геноме и низкой вероятности появления полиплоидного индивидуума противоположного пола в той же популяции. Другие постулировали, что, поскольку животные размножаются половым путем, полиплоидия не приветствуется. Это было бы связано с убеждением, что половые хромосомы нестабильны при плоидизации и легко разрушаются. Однако окончательный ответ на вопрос, почему существует такая редкость, до сих пор не найден.3

Одним из механизмов полиплоидии является гибридизация. Используя вид гольцовых (тип рыбы), исследователи смогли индуцировать полиплоидию в лаборатории путем простой гибридизации двух несовместимых видов,4 т. е. полученное полиплоидное потомство не могло размножаться половым путем. Самки откладывали диплоидные яйца, которые были их клонами, а самцы были бесплодны. Полученные клонированные потомки женского пола были выведены со взрослыми представителями обоих видов. Когда сперматозоиды фактически оплодотворяли яйцеклетки, результатом были триплоидные особи. Хотя исследователи не пытались это сделать, было бы интересно узнать, могут ли самцы и самки триплоидных мальков размножаться и производить стабильное потомство. Этот тест важен, потому что он влияет на то, может ли новый вид быть произведен или нет в соответствии с концепцией биологических видов, которая требует, по крайней мере, частичной репродуктивной изоляции. Концепция биологических видов, один из тридцати двух вариантов, представленных эволюционным сообществом, утверждает, что вид определяется на основе репродуктивной изоляции от других, подобных видов.

Второе исследование с участием полиплоидных рыб определило, что полиплоидные барбусы Южной Африки, вероятно, произошли от диплоидного предка. В некоторых случаях текущие виды являются гексаплоидными (6 копий), поэтому, возможно, было множество полиплоидных событий для достижения этой точки. Исследователи считают, что есть и другие полиплоиды, которые еще предстоит обнаружить среди барбусов.5

Другое исследование показало, что новые виды пресноводных улиток возникли из-за полиплоидии.6 Полиплоидия видов также наблюдалась у других рыб, таких как двоякодышащие рыбы, окунь и лосось.7 Парфеногенные, или самовоспроизводящиеся, рыбы являются наиболее часто наблюдаемыми полиплоидными существами, но другие примеры полиплоидных животных включают насекомых, моллюсков, амфибий, рептилий и млекопитающих.8

КОРОЧЕ ГОВОРЯ, В СВЕТСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ НЕТ ЕДИНОГО МНЕНИЯ О ПОЛЬЗЕ, НЕЙТРАЛЬНОСТИ ИЛИ НЕГАТИВЕ ПОЛИПЛОИДИИ В ЖИВОТНОМ МИРЕ.

Со всеми этими полиплоидными животными, которые существуют в мире, разумно рассмотреть, является ли полиплоидия благословением или проклятием. Дает ли полиплоидия преимущество животным, нейтральна ли она или невыгодна? Большая часть литературы на эту тему указывает, что животные полиплоиды, особенно позвоночные, обычно умирают в утробе матери.Однако этот консенсус начинает угасать. Полиплоидные животные начинают распознаваться даже у млекопитающих,10,11 хотя данные по млекопитающим были оспорены.12 Казалось бы, полиплоидия не может быть так вредна для животных, как когда-то считалось. Это не означает, что полиплоидия не вредна, скорее, полиплоидия может рассматриваться как неприятность, а не фатальность, даже если она вредна при определенных условиях. Есть некоторые доказательства по рыбам, что может быть полезно в некоторых случаях.13 Короче говоря, в светской литературе нет единого мнения о пользе, нейтральности или негативе полиплоидии в животном мире.

Полиплоидное видообразование

Несмотря на то, что полиплоидное видообразование встречается в животном мире относительно редко. Один из таких примеров — серые древесные лягушки рода Квакши/Dryophytes. Серая квакша — это вид, который является диплоидным и считается одним из прародителей  Dryophytes versicolor. Считается, что D. versicolor был специфицирован аллополиплоидией.14 Это тетраплоидный вид, что приводит к возможности возникновения нескольких раундов полиплоидии в процессе видообразования.

Другой потенциальной аллополиплоидной группой являются когтистые лягушки родов  ксенопус и силурана. Исследование, проведенное на этих существах, показало, что два рода подвергались полиплоидии по крайней мере четыре раза у ксенопуса и дважды у силураны. Однако с этим анализом существуют значительные проблемы, в том числе отсутствие каких-либо данных наблюдений за силурановыми. Вместо этого исследователи «вывели уровень плоидности этих особей исключительно путем клонирования и подсчета количества расходящихся аллелей RAG-1».15 Другими словами, исследователи клонировали несколько генов в геноме этих лягушек и подсчитывали различия. Основываясь на количестве различий, они сделали вывод о полиплоидии. Затем они использовали этот вывод, чтобы утверждать, что они были полиплоидными. Такой уровень интеллектуальной нечестности или небрежности не вызывает удивления, но также не дает никакой информации, которая была бы полезна в научном смысле. Ксенопус, по-видимому, более сильно поддерживается как потенциальный полиплоидный род, хотя, поскольку данные были основаны на нескольких генах, а не на всем геноме, эта гипотеза не может быть подтверждена.

Аллополиплоидия также постулируется у осетровых рода Acipenser. Существует несколько видов тетраплоидов, а также, по крайней мере, один вид гексаплоидов. Считается, что эти виды возникли в результате аллополиплоидии, хотя на это положение повлияли тяжелые эволюционные предпосылки. Ученые предположили, что эволюция была вовлечена в производство предков осетровых. Однако как тетраплоидные, так и гексаплоидные виды, по-видимому, опираются на молекулярные данные, независимо от того, как они возникли.16 В данном случае различное число хромосом у этих родственных видов осетровых, по-видимому, соответствует идее множественных целых геномных дубликатов.

ПОСКОЛЬКУ ПОЛИПЛОИДНОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ ПОЧТИ МГНОВЕННО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ, ПОЛИПЛОИДИЯ НА САМОМ ДЕЛЕ БОЛЕЕ СОГЛАСУЕТСЯ С  ВИДООБРАЗОВАНИЕМ ПОСЛЕ ПОТОПА

Выводы

Полиплоидия животных кажется значительно менее документированной и распространенной, чем полиплоидия растений, однако ее существование не является доказательством эволюции. На самом деле, поскольку полиплоидное видообразование происходит почти мгновенно по определению, полиплоидия на самом деле более соответствует видообразованию после наводнения, хотя в основном у растений. Полиплоидия создала бы новые виды быстро, даже в эволюционной парадигме. Хотя она, возможно, обеспечивает больший потенциал для вариации в пределах вида, она не предоставляет новой конкретной генетической информации. Чтобы использовать аналогию с книгой, дополнительные копии старых глав (полиплоидия) не создают новые главы (новая указанная генетическая информация). Независимо от того, классифицируется ли она, в конечном счете, как вредная, нейтральная, полезная или все вышеперечисленное в зависимости от вида, полиплоидное видообразование согласуется с креационистским мировоззрением.

 

 

Автор: Гарри Ф. Сандерс, III

Дата публикации: 21 февраля 2019 года

Источник: Answers In Genesis

 

 

Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.

 

Ссылки для статьи «Является ли полиплоидия растений жизнеспособным механизмом эволюции?»

 

  1. Полиплоидия, онлайн словарь этимологии (дата обращения 20 ноября 2018), https://www.etymonline.com/word/polyploidy-
  2. Ernst Mayr, Animal Species and Evolution (Cambridge, MA: The Belknap Press of Harvard University, 1965).
  3. Jerry A. Coyne and H. Allen Orr, Speciation (Sunderland, MA: Sinauer Associates Inc., 2004), 322.
  4. Ив Ван де Пеер и др., Эволюционное значение полиплоидии, Nature Reviews Genetics 18, № 7 (2017): 411-424, doi: 10.1038/nrg.2017.26.
  5. Томас Г. Ранни Полиплоидия: от эволюции к развитию новых растений, Объединенная работа Международного общества растениеводов 56 (2006): 137-142, https://www.researchgate.net/publication/228633988-
  6. Ив Ван де Пеер и др., Эволюционное значение полиплоидии.
  7. Д. E. и П. С. Солтис, Молекулярные данные и динамическая природа полиплоидии, Критические обзоры в растениеводстве 12, № 3 (1993): 243-273, doi: 10.1080/07352689309701903.
  8. Уоррен Альбертин и Филипп Марулло Полиплоидия в грибах: эволюция после полного дублирования генома, Труды Королевског

Написать коментарий